过滤网脏堵检测装置及家用电器
阅读：595发布：2021-06-12
专利汇可以提供过滤网脏堵检测装置及家用电器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种过滤网脏堵检测装置及 家用电器 ，该过滤网脏堵检测装置包括通过接 插件 连接的发射接收模 块 、检测模块和供电模块；检测模块包括光发射装置和光敏元件；发射接收模块包括用于控制光发射装置的光 辐射 强度的 单片机 、用于将单片机输出的离散型 电压 信号 转换为稳定电压信号的储能 电路 、以及用于将光敏元件输出的 电流 信号转换为电压信号的转换电路；供电模块分别与光发射装置和光敏元件的电源端连接，光发射装置还经储能电路与单片机的IO口连接，光敏元件还经转换电路与单片机的模拟输入端口连接。本实用新型极大地提高了过滤网脏堵检测装置的检测准确性。，下面是过滤网脏堵检测装置及家用电器专利的具体信息内容。
1.一种过滤网脏堵检测装置，其特征在于，所述过滤网脏堵检测装置包括通过接插件连接的发射接收模块、检测模块和供电模块；所述检测模块包括光发射装置和光敏元件；所述发射接收模块包括用于控制所述光发射装置的光辐射强度的单片机、用于将所述单片机输出的离散型电压信号转换为稳定电压信号的储能电路、以及用于将所述光敏元件输出的电流信号转换为电压信号的转换电路；其中：
所述供电模块分别与所述光发射装置和所述光敏元件的电源端连接，所述光发射装置还经所述储能电路与所述单片机的IO口连接，所述光敏元件还经所述转换电路与所述单片机的模拟输入端口连接。
2.如权利要求1所述的过滤网脏堵检测装置，其特征在于，所述过滤网脏堵检测装置还包括用于对所述转换电路输出的电压信号进行限流和去耦的限流去耦电路，所述限流去耦电路的输入端与所述转换电路连接，所述限流去耦电路的输出端与所述单片机的模拟输入端口之间。
3.如权利要求2所述的过滤网脏堵检测装置，其特征在于，所述储能电路包括第一电阻、第二电阻和第一电容；所述第一电阻的第一端与所述单片机的IO口连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端及所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述光发射装置连接，所述第一电容的第二端接地。
4.如权利要求3所述的过滤网脏堵检测装置，其特征在于，所述转换电路包括第三电阻，所述第三电阻的第一端分别与所述光敏元件的信号输出端及所述限流去耦电路的输入端连接，所述第三电阻的第二端接地。
5.如权利要求4所述的过滤网脏堵检测装置，其特征在于，所述限流去耦电路包括第四电阻和第二电容；所述第四电阻的第一端为所述限流去耦电路的输入端，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端为所述限流去耦电路的输出端，所述第四电阻的第二端分别与所述第二电容的第一端及所述单片机的模拟输入端口连接，所述第二电容的第二端接地。
6.如权利要求5所述的过滤网脏堵检测装置，其特征在于，所述光发射装置为红外发光二极管，所述光敏元件为红外光电二极管或红外光电三极管。
7.如权利要求2至6中任一项所述的过滤网脏堵检测装置，其特征在于，所述储能电路、转换电路、限流去耦电路及所述供电模块均集成于同一PCB板上。
8.如权利要求2至6中任一项所述的过滤网脏堵检测装置，其特征在于，所述供电模块输出的电源为5V的稳压电源。
9.一种家用电器，其特征在于，所述家用电器包括权利要求1至8中任一项所述的过滤网脏堵检测装置。
10.如权利要求9所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器包括空调器和空气过滤器。
过滤网脏堵检测装置及家用电器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及家电控制领域，尤其涉及一种过滤网脏堵检测装置及家用电器。
背景技术
[0002] 长时间不清洁空调器(或空气过滤器)的过滤网会导致空调器的出风带有尘土味，而且其中附有大量尘螨，对用户的健康造成危害，并且过滤网脏堵后会增大空调器的能耗，过滤网严重脏堵时还会导致空调器的制冷制热效果变差，甚至不能正常运行，因此空调器上通常都设有过滤网脏堵检测装置。空调器上的过滤网脏堵检测装置包括光发射装置(如红外发光二极管)和光敏元件(如红外光电二极管或红外光电三极管)，光发射装置按照固定的初始工作电流工作，当过滤网有积尘后，由于积尘对光有阻挡作用，因此随着过滤网上积尘的增加，光敏元件的光感应越来越弱，当光敏元件的光感应值下降到某个设定的电压阈值时，过滤网脏堵检测装置通过相应的提示装置提示用户清洗或更换过滤网。
[0003] 然而，由于空调器中过滤网脏堵检测装置上的光发射装置和光敏元件长期暴露于空气中，使得光发射装置和光敏元件上会有积尘，而每次清洗或更换过滤网后，光发射装置都是以相同大小的初始工作电流工作，而当光发射装置和光敏元件积尘后，光敏元件的光感应值会越来越低，因此，随着光发射装置和光敏元件上积尘的增加，在每次清洗或更换过滤网后，光敏元件的初始光感应值也会越来越低，从而造成过滤网脏堵检测装置的检测误差越来越大；并且，由于光发射装置和光敏元件存在离散性，即光发射装置以相同的工作电流工作时，其光辐射强度及光敏元件的光感应值都会有所差别，即现有技术中空调器上的过滤网脏堵检测装置存在检测准确性不高的缺陷。实用新型内容
[0004] 本实用新型的主要目的在于提供一种过滤网脏堵检测装置，旨在提高过滤网脏堵检测装置的检测准确性。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型提供一种过滤网脏堵检测装置，所述过滤网脏堵检测装置包括通过接插件连接的发射接收模块、检测模块和供电模块；所述检测模块包括光发射装置和光敏元件；所述发射接收模块包括用于控制所述光发射装置的光辐射强度的单片机、用于将所述单片机输出的离散型电压信号转换为稳定电压信号的储能电路、以及用于将所述光敏元件输出的电流信号转换为电压信号的转换电路；其中：
[0006] 所述供电模块分别与所述光发射装置和所述光敏元件的电源端连接，所述光发射装置还经所述储能电路与所述单片机的IO口连接，所述光敏元件还经所述转换电路与所述单片机的模拟输入端口连接。
[0007] 优选地，所述过滤网脏堵检测装置还包括用于对所述转换电路输出的电压信号进行限流和去耦的限流去耦电路，所述限流去耦电路的输入端与所述转换电路连接，所述限流去耦电路的输出端与所述单片机的模拟输入端口之间。
[0008] 优选地，所述储能电路包括第一电阻、第二电阻和第一电容；所述第一电阻的第一端与所述单片机的IO口连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端及所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述光发射装置连接，所述第一电容的第二端接地。
[0009] 优选地，所述转换电路包括第三电阻，所述第三电阻的第一端分别与所述光敏元件的信号输出端及所述限流去耦电路的输入端连接，所述第三电阻的第二端接地。
[0010] 优选地，所述限流去耦电路包括第四电阻和第二电容；所述第四电阻的第一端为所述限流去耦电路的输入端，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端为所述限流去耦电路的输出端，所述第四电阻的第二端分别与所述第二电容的第一端及所述单片机的模拟输入端口连接，所述第二电容的第二端接地。
[0012] 优选地，所述储能电路、转换电路、限流去耦电路及所述供电模块均集成于同一PCB板上。
[0013] 优选地，所述供电模块输出的电源为5V的稳压电源。
[0014] 此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种家用电器，所述家用电器包括如上所述的过滤网脏堵检测装置。
[0015] 优选地，所述家用电器包括空调器和空气过滤器。
[0016] 本实用新型提供一种过滤网脏堵检测装置，该过滤网脏堵检测装置包括通过接插件连接的发射接收模块、检测模块和供电模块；所述检测模块包括光发射装置和光敏元件；所述发射接收模块包括用于控制所述光发射装置的光辐射强度的单片机、用于将所述单片机输出的离散型电压信号转换为稳定电压信号的储能电路、以及用于将所述光敏元件输出的电流信号转换为电压信号的转换电路；所述供电模块分别与所述光发射装置和所述光敏元件的电源端连接，所述光发射装置还经所述储能电路与所述单片机的IO口连接，所述光敏元件还经所述转换电路与所述单片机的模拟输入端口连接。本实用新型由于所述单片机能够能控制所述光发射装置的光辐射强度，使得所述光敏元件的初始光感应值能够不因所述光发射装置和所述光敏元件的积尘现象或离散性而发生变化，以使所述过滤网从初始干净状态变化到脏堵状态的过程中，所述光敏元件的光感应值的变化量处于相对稳定的状态，从而提高了过滤网脏堵检测装置的检测准确性；并且，本实用新型还具有结构简单及易实现的优点。
附图说明
附图说明
[0017] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0018] 图1为本实用新型过滤网脏堵检测装置第一实施例的结构示意图；
[0019] 图2为本实用新型过滤网脏堵检测装置第二实施例的结构示意图。
[0020] 本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0021] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0022] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023] 需要说明，若在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0024] 本实用新型提供一种过滤网脏堵检测装置，参照图1，本实施例过滤网脏堵检测装置包括通过接插件101连接的发射接收模块102、检测模块203和供电模块104。
[0025] 其中，所述检测模块103包括光发射装置1031和光敏元件1032，所述发射接收模块102包括单片机1021、储能电路1022和转换电路1023。
[0026] 具体地，所述供电模块104，用于为所述光发射装置1031和所述光敏元件1032提供供电电源；
[0027] 所述光发射装置1031，用于向过滤网200发射光线，所述光发射装置1031设于过滤网200的一侧；
[0028] 所述光敏元件1032，用于接收透过过滤网200的透射光，所述光敏元件1032设于所述过滤网200正对所述光发射装置1031的另一侧；
[0029] 所述单片机1021，用于控制所述光发射装置1031的光辐射强度；
[0030] 所述储能电路1022，用于将所述单片机1021输出的离散型电压信号转换为稳定的电压信号；
[0031] 所述转换电路1023，用于将所述光敏元1032输出的电流信号转换为电压信号。
[0032] 进一步地，本实施例过滤网脏堵检测装置还包括用于对所述转换电路1023输出的电压信号进行限流和去耦的限流去耦电路1024。
[0033] 本实施例中，所述供电模块104分别与所述光发射装置1031和所述光敏元件1032的电源端连接，所述光发射装置1031还经所述储能电路1022与所述单片机1021的IO口连接，所述光敏元件1032还经所述转换电路1023与所述限流去耦电路1024的输入端连接，所述限流去耦电路1024的输出端与所述单片机1021的模拟输入端口ADD连接。
[0034] 本实施例中，所述光发射装置1031为红外发光二极管IR，所述光敏元件1032为红外光电二极管PT。可以理解的是，在其他实施例中，所述光发射装置1031为红外发光二极管，所述光敏元件1032也可以为红外光电三极管。
[0035] 具体地，本实施例中，所述储能电路1022包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1。具体地，所述第一电阻R1的第一端与所述单片机1021的IO口连接，所述第一电阻R1的第二端分别与所述第一电容C1的第一端及所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述光发射装置1031中红外发光二极管IR的阴极连接，所述第一电容C1的第二端接地。
[0036] 本实施例中，所述转换电路包括第三电阻R3，所述第三电阻R3的第一端分别与所述光敏元件1032中红外光电二极管PT的信号输出端及所述限流去耦电路1024的输入端连接，所述第三电阻R3的第二端接地。
[0037] 本实施例中，所述限流去耦电路1024包括第四电阻R4和第二电容C2。具体地，所述第四电阻R4的第一端为所述限流去耦电路1024的输入端，所述第四电阻R4的第一端与所述转换电路1023中的所述第三电阻R3的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端为所述限流去耦电路1024的输出端，所述第四电阻R4的第二端分别与所述第二电容C2的第一端及所述单片机1021的模拟输入端口ADD连接，所述第二电容C2的第二端接地。
[0038] 本实施例中，所述供电模块104包括5V的供电电源和滤波电容C3，所述滤波电容C3对所述5V的供电电源进行滤波，使得本实施例中的所述供电模块104输出的电源为5V的稳压滤波电源。
[0039] 本实施例中，所述供电模块104中的所述滤波电容C3的第一端与所述5V的供电电源连接，所述滤波电容C3的第二端接地，所述5V的供电电源还分别与所述红外发光二极管IR的阳极(即所述光发射装置1031的电源端)及所述红外光电二极管PT的第一端(即所述光敏元件1032的电源端)连接，所述红外光电二极管PT的第二端(也即所述红外光电二极管PT的信号输出端)经所述接插件101与所述转换电路1023中所述第三电阻R3的第一端连接。
[0040] 本实施例中，所述单片机1021、所述储能电路1022、所述转换电路1023、所述限流去耦电路1024及所述供电模块104均集成于同一PCB板上，该PCB板通过所述接插件101与所述检测模块103中的所述光发射装置1031和所述光敏元件1032电连接，即本实施例过滤网脏堵检测装置中的外接器件只包括所述光发射装置1031和所述光敏元件1032，其余的电路(包括单片机1021、储能电路1022、转换电路1023、限流去耦电路1024及所述供电模块104)均集成于同一PCB板上，同时本实施例只需两跟连接线即可实现信号的发射和接收，再加一根与所述供电模块104连接的连接线即可实现本实施例过滤网脏堵检测装置对所述过滤网200的脏堵检测方案，本实施例的连接线很少，占用空间小，易于实施，同时还降低了成本。
[0041] 本实施例过滤网脏堵检测装置的工作原理具体描述如下：本实施例中，所述单片机1021的IO口输出PWM控制信号，通过调整所述PWM控制信号的占空比，即可控制所述光发射装置1031中红外发光二极管IR的光辐射强度，原理为所述单片机1021的IO口输出不同占空比的PWM控制信号时，对应着所述红外发光二极管IR输入了不同的电压信号值，即所述单片机1021的IO口输出不同占空比的PWM控制信号对应着所述红外发光二极管IR的不同光辐射强度。具体地，当所述单片机1021的IO口为高电平时，通过所述第一电阻R1对所述第一电容C1进行充电，当所述单片机1021的IO口为低电平时，所述第一电容C1上的电荷通过所述第一电阻R1放电，本实施例若忽略所述红外发光二极管IR的管压降，则所述第一电容C1放电后，所述第一电容C1两端的最低电压下降到5V*R1/(R1+R2)，因此，本实施例中，当所述单片机1021的IO口输出PWM控制信号时，通过调节PWM控制信号的占空比，则能使所述第一电容C1的两端电压介于5*R1/(R1+R2)至5V之间变化，由于所述第一电容C1的储能作用，只要所述单片机1021的IO口输出的所述PWM控制信号的频率足够高，通过调节所述PWM控制信号的占空比，则能使所述红外发光二极管IR发出不同辐射强度的红外光。需要说明的是，本实施例中，由于所述储能电路1022中的所述第一电容C1的储能作用，当所述单片机1021的IO口输出的PWM控制信号的频率足够高时，所述第一电容C1能够将所述单片机1021输出的PWM控制信号的离散型电压信号转换为稳定的电压信号，从而能够通过调节所述单片机1021输出PWM控制信号的占空比的方式来控制所述红外发光二极管IR的光辐射强度。
[0042] 并且，由于所述红外发光二极管IR与所述红外光电二极管PT存在离散性，本实施例过滤网脏堵检测装置在每次清洗或更换所述过滤网200后，所述单片机1021的IO口首先输出占空比为50％的PWM控制信号，此时检测与所述红外光电二极管PT串联的所述第三电阻R3上的电压Vd，通过调整所述单片机1021的IO口输出的PWM控制信号的占空以使所述第三电阻R3上的初始电压值Vd为预设的初始值Vmax(即使Vd＝Vmax)，即本实施例过滤网脏堵检测装置在每次清洗或更换所述过滤网200后，本实施例中所述第三电阻R3上的初始电压值Vd都等于预设的初始值Vmax，当本实施例中的所述单片机1021检测到所述第三电阻R3上的电压值Vd小于或等于设定的电压阈值Vmin时，通过相应的提示装置(图未示)提示用户清洗或更换所述过滤网200。
[0043] 本实施例过滤网脏堵检测装置是在每次清洗或更换所述过滤网200后，通过调节所述单片机1021的IO口的PWM控制信号的占空比来调节所述红外发光二极管IR的工作电流，进而实现调节所述红外发光二极管IR的光辐射强度的目的，以使与所述红外光电二极管PT连接的所述第三电阻R3上的初始电压值Vd等于预设的初始值Vmax，即每次清洗或更换所述过滤网200后，所述红外光电二极管PT的初始光感应值不变，也即本实施例过滤网脏堵检测装置中所述红外光电二极管PT的初始光感应值不会因为所述红外发光二极管IR和所述红外光电二极管PT的积尘现象或离散性而发生变化，以使本实施例过滤网脏堵检测装置中的所述过滤网200从初始干净状态变化到脏堵状态的过程中，所述红外光电二极管PT的光感应值的变化量处于相对稳定的状态，从而提高了本实施例过滤网脏堵检测装置的检测准确性；并且，本实施例还具有结构简单及易实现的优点。
[0044] 需要说明的是，本实施例过滤网脏堵检测装置中的所述红外发光二极管IR的工作是由所述单片机1021的IO口直接驱动的，在其他实施例中，所述红外发光二极管IR也可以外接一个驱动电路，如三极管驱动电路，通过三极管驱动电路驱动所述红外发光二极管IR的工作，本实用新型并不受限于此。
[0045] 图2为本实用新型过滤网脏堵检测装置第二实施例的结构示意图，该新型过滤网脏堵检测装置包括通过接插件201连接的发射接收模块202、检测模块203和供电模块204，其中，所述检测模块203包括光发射装置2031和光敏元件2032，所述发射接收模块202包括单片机2021、储能电路2022、转换电路2023和限流去耦电路2024。一并参照图1和图2，本实施例过滤网脏堵检测装置与上述第一实施例的区别仅在于所述光发射装置2031和所述光敏元件2032均设于过滤网300的同一侧，所述光敏元件2032是用于接收经过过滤网300漫反射的反射光。本实施例中，所述光发射装置2031、所述光敏元件2032、所述单片机2021、所述储能电路2022、所述转换电路2023、所述限流去耦电路2024以及所述供电模块204之间的连接关系、所述储能电路2022、所述转换电路2023及所述限流去耦电路2024的电路结构、工作原理以及有益效果均与上述第一实施例相同，此处不再赘述。
[0046] 本实用新型还提供一种家用电器，如空调器和空气过滤器等，该家用电器包括过滤网脏堵检测装置，该过滤网脏堵检测装置的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的家用电器采用了上述过滤网脏堵检测装置的技术方案，因此该家用电器具有上述过滤网脏堵检测装置所有的有益效果。
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